论文部分内容阅读
电化学免疫传感器是一种将电化学分析检测方法和抗原-抗体特异性免疫反应相结合的生物传感装置。电化学免疫传感器具有灵敏度高、样品用量少、分析检测费用低等特点,因此它在食品安全检测方面具有巨大的应用前景。目前,纳米材料逐渐与许多学科交叉,具有很大的应用价值,并已应用于多种领域,研究人员对纳米材料及其在电化学免疫传感器中的应用也越来越感兴趣。本文将合成多种不同结构的纳米复合材料作为功能纳米探针用于食品中金黄色葡萄球菌（S.aureus）的高灵敏检测。1.基于金纳米粒子/二茂铁纳米球电化学免疫传感的食品中金黄色葡萄球菌检测方法建立了一种基于金纳米粒子（AuNPs）/二茂铁纳米球（Fc纳米球）复合纳米材料的无酶信号放大电化学免疫传感器,并应用于食品中金黄色葡萄球菌的检测。首先合成了Fc纳米球,并将AuNPs组装到Fc纳米球表面,得到Fc@AuNPs纳米复合材料。接着将能特异性结合金黄色葡萄菌的抗体（Ab）功能化到Fc@AuNPs表面,从而制备Fc@AuNPs-Ab纳米探针。将待测物中的金黄色葡萄球菌和纳米探针捕获至抗体功能化的电极表面,从而实现了对金黄色葡萄球菌的快速、高灵敏检测。该传感器对金黄色葡萄球菌的线性范围为1.6×1021.6×107CFU mL-1,检测限为63 CFU mL-1。所构建的传感器还具有特异性强、准确度高、重现性好等优点。此外,以乳品作为实际样品进行检测并与传统方法比较,结果表明该方法具有良好实用性。2.硫堇/AuNPs功能化聚苯乙烯-丙烯酸球纳米探针的合成及其在金黄色葡萄球菌检测中的应用设计了一种基于PSA@AuNPs/Thi-Ab功能纳米探针的电化学免疫传感器。首先在聚苯乙烯-丙烯酸球（PSA）表面组装AuNPs,接着分别将具有电化学信号的硫堇（Thi）分子和Ab功能化到PSA@AuNPs表面,从而制备了PSA@AuNPs/Thi-Ab纳米探针。同时,通过超声作用将带负电荷的AuNPs组装至带正电荷的PDDA功能化的MWCNT表面,得到MWCNT@AuNPs纳米复合材料。以MWCNT@AuNPs修饰电极构建传感平台,并结合PSA@AuNPs/Thi-Ab纳米探针构建了电化学免疫传感器,实现了金黄色葡萄球菌的定量检测。在优化条件下,该传感器对金黄色葡萄球菌的线性检测范围为8.8×1018.8×107 CFU mL-1,检测限为42 CFU mL-1。两种新型纳米材料的使用,提高了该传感器的灵敏度,该传感器还表现出特异性强、重现性好、稳定性好的优点。另外,对实际样品的检测中回收率为94.5%105.2%,相对标准偏差为3.2%7.5%。结果表明,该免疫传感器检测准确度高,具有一定实际应用潜力。3.基于Au@CuxOS纳米材料电化学免疫传感器的构建及其对金黄色葡萄球菌的检测基于多孔卵黄-壳纳米材料Au@CuxOS构建了夹心式无酶免疫传感器,实现了对食品中金黄色葡萄球菌的高灵敏检测。首先采用离子交换法制备Au@CuxOS卵黄-壳纳米材料作为信号探针,多孔卵黄-壳结构以及较大的表面积为抗体的结合提供了足够的位点。该信号探针对过氧化氢（H2O2）有较高催化活性,从而实现免疫传感器检测信号的放大。AuNRs/CS纳米复合材料具有出色导电性能和较大比表面积,可以捕获更多抗体,并提高电子传递速率,因而有较高的灵敏度。以AuNRs/CS修饰电极构建传感平台,并结合Au@Cux OS-Ab功能纳米探针构建了电化学免疫传感器,实现了食品中金黄色葡萄球菌的高灵敏检测。在最佳实验条件下,该传感器对金黄色葡萄球菌的线性检测范围为1.2×1021.2×107 CFU mL-1,检测限为27 CFU mL-1。此外,该电化学免疫传感器表现出良好的稳定性、重现性和特异性。在实际样品的检测过程中,对金黄色葡萄球菌的回收率在95.6%103.8%之间,相对标准偏差在3.3%6.9%之间。